CN1604710A - 有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是在光共振型有机电致发光器件中，尽可能地防止因制造过程中及/或发光中产生的热所导致的银材料的扩散，并使驱动用薄膜晶体管的特性稳定化；本发明的光共振型有机电致发光器件在玻璃基板(10)上，形成与驱动用薄膜晶体管(未图示)连接的扩散防止层(由ITO或是IZO构成)，并在扩散防止层上，依序形成：由能够半穿透光线的预定膜厚所形成的半穿透膜(11)(由银合金层构成)；透明阳极(12)(由ITO或是IZO构成的电极)；有机电致发光层(13)(例如，由空穴传输层、发光层和电子传输层构成)；以及由能够反射光线的预定膜厚形成的反射膜兼阴极(14)(由银合金层构成)；而上述扩散防止层能够防止半穿透膜(11)的银材料的热扩散。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件，尤其涉及一种光共振型有机电致发光器件。
背景技术
以往，已知有一种可提高所发出的光线的色纯度及亮度的光共振型有机电致发光(electroluminescence)组件。
光共振型有机电致发光器件通过将有机电致发光层的上下方用反射膜和半穿透膜来夹住，而使得有机电致发光层所发出的光线的特定波长成分产生共振，其中，该反射层为能够将有机电致发光层所发出的光线反射的电极，而该半穿透层为能够使有机电致发光层所发出的光线穿透到发光面侧，同时也能够将有机电致发光层所发出的光线反射到有机电致发光层侧。藉此，由于只会将有机电致发光层所发出的光线的特定波长带抽出，并将该特定波长带的光线从玻璃基板侧(或是阴极侧)射出，因此能够提升所发出的光线的色纯度(色度的好坏)和亮度。
以下将参照附图对有关上述公知的光共振型有机电致发光器件的基本构成进行说明。图3为显示有关公知的有机电致发光器件的构造的示意性剖面图。此外，图3为将连接到玻璃基板上的驱动用薄膜晶体管(TFT)的底部发光型有机电致发光器件进行简化的示意图。
如图3所示，在玻璃基板30上形成由银合金层所构成的半穿透膜31。虽然此处在图中未显示，但半穿透膜31为连接到形成在玻璃基板30上的驱动用薄膜晶体管(未图示)的漏极电极(或是源极电极)而成。半穿透膜31具有能够使光线穿透到玻璃基板30侧，并且能够和玻璃基板30一起将光线反射到相反侧的半透明反射镜(half mirror)功能。
在半穿透膜31上，形成有例如由铟锡氧化物(indium tin oxide，简称ITO)构成的透明阳极32。
在透明阳极32上，形成有由空穴传输层、发光层、电子传输层所构成的有机电致发光层33。
在有机电致发光层33上，形成有由银合金层构成的阴极34。阴极34同时也是将有机电致发光层33所发出的光线反射到有机电致发光层33侧的反射膜。
在上述构成中，通过将有机电致发光层33所发出的光线在兼为反射膜的阴极34和半穿透膜31之间的反射路径进行重复反射，而实现有机电致发光层33所发出的光线的特定波长成分的共振。为了获得所需要的特定波长带的光线，分别将透明阳极32及有机电致发光层33以随着各所需波长而不同的预定膜厚加以形成，而调整半穿透膜31和兼为反射膜的阴极34之间的反射路径的距离。
另外，相关技术文献例如有日本国专利公开2003-123987号公报。
发明内容
然而，在有关公知的光共振型有机电致发光器件中，由于靠近玻璃基板30的银合金层，亦即构成半穿透膜31的银材料对于热较不稳定，因此会产生由于在组件制造过程中及/或发光中所产生的热而造成银材料扩散的问题。由此，上述有机电致发光器件会在玻璃基板30上移动，而产生与有机电致发光器件的半穿透膜31连接的驱动用薄膜晶体管的临界值会有变化等问题。
因此，本发明的目的在于提供一种光共振型有机电致发光器件，该光共振型有机电致发光器件能够尽可能地降低因制造过程中及/或发光中所产生的热所造成的银材料的扩散及驱动用薄膜晶体管的特性变化。
本发明的光共振型有机电致发光器件为了解决上述问题而开发，其包含：形成有薄膜晶体管的玻璃基板；形成于该玻璃基板上的扩散防止层；形成于扩散防止层上的第一银合金层；形成于第一银合金层上的的电极；形成于该电极上的有机电致发光层；形成于有机电致发光层上的第二银合金层；而上述扩散防止层AD用以防止第一银合金层的银材料的热扩散。
此外，本发明的光共振型有机电致发光器件为底部发光型有机电致发光器件，其特征在于：在上述的构成中，扩散防止层由铟锡氧化物或铟锌氧化物(indium zinc oxide，简称IZO)构成，第一银合金层则为具有能够半穿透光线的预定膜厚的半穿透膜，而形成于该第一银合金层上的电极则由铟锡氧化物或是铟锌氧化物所构成的阳极，有机电致发光层则例如由空穴传输层、发光层和电子传输层构成，第二银合金层则为具有能够反射光线的预定膜厚的反射膜兼阴极。
另外，本发明的光共振型有机电致发光器件也可为顶部发光(topemission)型有机电致发光器件，其特征在于，在上述的构成中，扩散防止层由能够防止银材料的扩散的金属材料所构成，第一银合金层为具有能够反射光线的预定膜厚的反射膜，而形成于第一银合金层上的电极则是由铟锡氧化物或是铟锌氧化物构成的阳极，有机电致发光层则例如由空穴传输层、发光层和电子传输层构成，第二银合金层则为具有能够半穿透光线的预定膜厚的半穿透膜兼阴极。
本发明的光共振型有机电致发光器件通过在靠近玻璃基板的银合金层的下层设置扩散防止层，而能够尽可能地抑制构成上述银合金层的银材料因制造过程中及/或发光中的热而产生扩散。从而，即使在玻璃基板上产生上述的热时，也能够抑制并降低与上述有机电致发光器件接触的驱动用薄膜晶体管的特性变化(例如，薄膜晶体管的临界值的偏移)。
此外，伴随着薄膜晶体管特性对于上述的热的稳定性，而能够实现具有稳定的亮度及色纯度(色度的好坏)的能够进行发光的光共振型有机电致发光器件。
附图说明
图1为根据本发明的优选实施例的有机电致发光器件基本构成的示意性剖面图；
图2为图1的有机电致发光器件及其驱动用薄膜晶体管的剖面图；
图3为公知的有机电致发光器件的构造的示意性剖面图。
具体实施方式
以下将参照附图对有关用以实施本发明优选实施例的有机电致发光器件的构成进行说明。图1为根据本发明优选实施例的有机电致发光器件基本构成的示意性剖面图。此外，图1为将连接到未图示的驱动用薄膜晶体管的底部发光型有机电致发光器件进行简化的示意图。
如图1所示，在玻璃基板10上形成有扩散防止层AD。扩散防止层AD是由ITO或IZO所构成的透明电极。
在此，虽然在图中未显示，但扩散防止层AD是电性连接在形成于玻璃基板10上的驱动用薄膜晶体管(未图示)的漏极电极(或是源极电极)而成。
在扩散防止层AD上形成有半穿透膜11。半穿透膜11具有能够使光线穿透至玻璃基板10侧，并且能够和玻璃基板10一起将光线反射至相反侧的半透明反射镜功能。该半穿透膜11是由银合金层所构成，而该银合金层优选为例如银、铂、铜所构成的合金(Ag-Pd-Cu)或银、镍、铜所构成的合金(Ag-Nd-Cu)。优选由银合金层形成半穿透膜11的理由包括：银合金较容易薄膜化至能够半穿透光线的预定膜厚，而光反射率也优于其它金属。
在半穿透膜11上形成有连接至未图示的电源电压的透明阳极12。透明阳极12是由ITO或IZO构成的透明电极。
在透明阳极12上形成有由空穴传输层13a、发光层13b和电子传输层13c构成的有机电致发光层13。
在此，空穴传输层13a、发光层13b、电子传输层13c例如由以下所示的构成所形成。
也就是说，空穴传输层13a由：以4，4-双(3-甲基苯基苯胺)联苯(4，4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl，简称TPD)构成的第一空穴传输层；以及以4，4，4-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(4，4，4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine，简称MTDATA)构成的第二空穴传输层所形成。此外，发光层13b由含有喹吖酮(quinacridone)衍生物的10-苯并[h]喹啉醇并铍错合体(10-benzo[h]quinolinol-beryllium complex，简称Bebq2)构成，而电子传输层13c由Bebq2形成。
而在有机电致发光层13上形成有连接于未图示的电源电压的阴极14。此外，阴极14同时也为将有机电致发光层13所发出的光线反射到有机电致发光层13的反射膜。
该阴极14和半穿透膜11相同，由银合金层所构成，而优选为例如，银、铂、铜所构成的合金(Ag-Pd-Cu)或银、镍、铜所构成的合金(Ag-Nd-Cu)。优选由银合金层形成阴极14的理由包括，由于银合金的光反射率优于其它金属，因此适合作为反射膜。
另外，在上述的光共振型有机电致发光器件中，为了获得所需要的特定波长带的光线，可分别将透明阳极12的膜厚t1以及有机电致发光层13的膜厚t2以随着各所需波长而不同的预定膜厚加以形成，以调整半穿透膜11和兼为反射膜的阴极14之间的反射路径的距离。
其次，将对上述的有关本实施例的光共振型有机电致发光器件的发光程序进行说明。连接有机电致发光器件的驱动用薄膜晶体管一旦开启的话，有机电致发光层13便会通过透过透明阳极12以及阴极14而从电源电压供给的电流而发光。也就是说，在有机电致发光器件的内部，从透明阳极12注入的空穴以及从阴极14注入的电子会在有机层13的内部进行再复合。这些再复合后的空穴和电子会导致激发子产生，而这些激发子会将形成有机层13的有机分子激发。在这些激发子放射释能的过程中，便会从有机层13辐射出光线。
再者，通过在兼为反射膜的阴极14和半穿透膜11之间的反射路径对该光线反复进行反射，而使该光线的特定波长成分进行共振并变成特定波长带的光线，在通过半穿透膜11后，从属于透明基板的玻璃基板10射出。
虽然由于在有机电致发光器件的发光中所产生的热会使得构成半穿透膜11的银材料开始扩散，但是因为在半穿透膜11的下层形成有扩散防止层AD，因此半穿透膜11的银材料的热扩散不会到达有机电致发光器件与驱动用薄膜晶体管间的接触部，而会在扩散防止层AD中被阻止。藉此，由于能够尽可能地抑止有机电致发光器件因为银材料的热扩散而在玻璃基板10上移动，所以能够抑制并降低驱动用薄膜晶体管的特性变化(例如，临界值的偏移)。
另外，扩散防止层AD不仅能有效地防止因有机电致发光器件的发光中的热而造成的银材料的热扩散，在将上述有机电致发光器件形成于玻璃基板10上之际，也能有效地防止因制造过程中的热处理而造成的银材料的热扩散。也就是，形成银合金层(在底部发光型有机电致发光器件中为半穿透膜11)之际，由于能够通过扩散防止层尽可能地抑止因热处理而造成的银材料的扩散，因此能够抑制并降低驱动用薄膜晶体管的特性变化(例如，临界值的偏移)。
其次，将参照附图对本实施例的光共振型有机电致发光器件与驱动用薄膜晶体管连接时的构成例进行详细说明。图2为根据本发明实施例的有机电致发光器件详细构成的剖面图。此外，图2显示设置在显示装置像素部的驱动用薄膜晶体管，以及接触于该驱动用薄膜晶体管的底部发光型有机电致发光器件的示意图。
如图2所示，例如在由玻璃材料构成的透明玻璃基板10上形成主动层20。在主动层20上，通过栅极绝缘膜21而形成栅极电极22。而在栅极绝缘膜21上以与栅极电极22上，形成绝缘膜23。
此外，在栅极绝缘膜21以及绝缘膜23中，在对应于主动层20的漏极区域20d的位置，设置有接触孔C1，并在该接触孔C1中埋置有漏极电极24d。此外，在栅极绝缘膜21以及绝缘膜23中，在对应于主动层20的源极区域20s的位置，设置有接触孔C2，并在该接触孔C2中埋置有源极电极24s。
在这些绝缘膜23、漏极电极24d以及源极电极24s上，形成层间绝缘膜25。
在层间绝缘膜25上，在对应于漏极电极24d的位置，设置接触孔C3。而在包含接触孔C3的层间绝缘膜25的一部分上(或是整个面)形成扩散防止层AD。在此，扩散防止层AD是电性连接于在接触孔C3底部露出的漏极电极24d。
在扩散防止层AD的一部分上(或是整个面)形成半穿透膜11。在半穿透膜11以及扩散防止层AD上(或是半穿透膜11上)形成透明阳极12，再者，在透明阳极12之上，形成有机电致发光层13。在此，有机电致发光层13例如由空穴传输层13a、发光层13b和电子传输层13c所构成。然后，在有机电致发光层13之上，形成兼作反射膜的阴极层14。
另外，在上述的实施例中，虽然有机电致发光层13是由空穴传输层13a、发光层13b和电子传输层13c所构成的三层构造，但是并非限定于此，也可以为其它的多层构造(例如，除了上述的三层外，另外再包含空穴注入层及/或电子注入层)，或者为单层构造(由发光层构成)。
此外，在上述的实施例中，虽然有机电致发光器件为底部发光型，但是本发明并非限定于此，有机电致发光器件也可为顶部发光型。
也就是说，在上述的实施例中，也可将属于银合金层的半穿透膜11当作具有能够反射光线的预定膜厚的反射膜而形成，并将属于银合金层的反射膜兼阴极14当作具有能够半穿透光线的预定膜厚的半穿透膜兼阴极(半透明阴极)而形成。在此情况下，从有机电致发光层所发出的光线，会在反射膜和半穿透膜间的反射路径中，通过特定波长成分的共振将特定波长带抽出，而该特定波长带的光线会通过半穿透膜兼阴极，并射出到外部(在图2中的上方)。
此外，在有机电致发光器件为顶部发光型时，扩散防止层AD并未限定于ITO或是IZO，只要是能够防止银材料的扩散的物质，也可由绝缘物以外的其它金属材料形成。
Claims (6)
1.一种有机电致发光器件，其包含：
形成有薄膜晶体管的玻璃基板；
形成于该玻璃基板上的扩散防止层；
形成于该扩散防止层上的第一银合金层；
形成于该第一银合金层上的电极；
形成于该电极上的有机电致发光层；以及
形成于该有机电致发光层上的第二银合金层；同时
该扩散防止层防止该第一银合金层的银材料的热扩散。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，该热扩散防止层由铟锡氧化物或是铟锌氧化物所构成。
3.如权利要求2所述的有机电致发光器件，其中：
该第一银合金层为具有能够半穿透光线的预定膜厚的半穿透膜；
该电极为由铟锡氧化物或铟锌氧化物所构成的阳极；
该第二银合金层为具有能够反射光线的预定膜厚的反射膜兼阴极。
4.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，该扩散防止层由能够防止银材料的扩散的金属材料所构成。
5.如权利要求4所述的有机电致发光器件，其中：
该第一银合金层为具有能够反射光线的预定膜厚的反射膜；
该电极为由铟锡氧化物或是铟锌氧化物所构成的阳极；
该第二银合金层为具有能够半穿透光线的预定膜厚的半穿透膜兼阴极。
6.如权利要求1-5的任一项所述的有机电致发光器件，其中，该有机电致发光层由空穴传输层、发光层和电子传输层所构成。
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